高考化學二輪復習 （知能方法大提升）專題四 物質結構與元素周期律課件 新人教版

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1、專題四物質結構與元素周期律專題四物質結構與元素周期律第一部分第一部分 知能方法大提升知能方法大提升高考定位高考定位考點考題統(tǒng)計2013年命題趨勢2012年2011年2010年從近幾年的高考來看，該部分命題熱點主要集中在：(1)原子結構及基本微粒間的關系；(2)化學鍵與化合物類型、物質性質間的關系；(3)元素推斷及化合物的性質，“位、構、性”三者的關系；(4)能量最低原理、電子排布式、電子排布圖、電離能、電負性等；(5)鍵、鍵、鍵的極性、分子極性、氫鍵、相似相溶原理、價層電子對互斥理論、雜化軌道理論、分子立體結構等；(6)常見晶體的結構特點、晶體類型和微粒間作用力強弱對物質性質的影響、晶體計算等

2、。元素周期表中的重要規(guī)律及“位、構，性”的關系四川、北京、課標、福建、廣東、江蘇、天津、浙江江蘇、安徽，福建、廣東、山東、重慶、海南山東、廣東、江蘇、福建、全國、四川、上?？键c考題統(tǒng)計2013年命題趨勢2012年2011年2010年從近幾年的高考來看，該部分命題熱點主要集中在：(1)原子結構及基本微粒間的關系；(2)化學鍵與化合物類型、物質性質間的關系；(3)元素推斷及化合物的性質，“位、構、性”三者的關系；(4)能量最低原理、電子排布式、電子排布圖、電離能、電負性等；(5)鍵、鍵、鍵的極性、分子極性、氫鍵、相似相溶原理、價層電子對互斥理論、雜化軌道理論、分子立體結構等；(6)常見晶體的結構特

3、點、晶體類型和微粒間作用力強弱對物質性質的影響、晶體計算等。原子結構與性質安徽、福建、上海海南、課標、福建上海、安徽分子結構與性質全國、山東、浙江自選、江蘇安徽、海南、上海、山東、福建課標、福建晶體結構與性質課標、全國、海南四川、江蘇、課標浙江、海南、全國、山東知識對接知識對接1原子的構成微粒及其數(shù)量關系。2原子核外電子排布規(guī)律。3同主族、同周期元素的性質。4元素的電離能、電負性。5共價鍵類型、極性與分子的極性。6雜化軌道理論、價層電子對互斥理論。7分子間的作用力與氫鍵。8晶體結構及類型對物質性質的影響。1核外電子排布遵循哪些原理？答案(1)能量最低原理：原子核外的電子排布遵循構造原理使整個原

4、子的能量處于最低狀態(tài)；(2)泡利原理：1個原子軌道里最多只能容納2個電子，而且自旋方向相反；(3)洪特規(guī)則：當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據一個軌道，而且自旋方向相同。2元素性質周期性變化規(guī)律的內容是什么？答案(1)原子半徑：同一周期元素從左到右，原子半徑越來越小；同一主族元素從上到下，原子半徑越來越大。(2)電離能：同一周期元素從左到右，電離能呈增大趨勢(A和A元素的第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能)；同一主族元素從上到下，電離能逐漸減小。(3)電負性：同一周期元素從左到右，元素的電負性逐漸變大；同一主族元素從上到下，元素的電負性逐漸變小。3共價鍵有哪些類型？答案共

5、價鍵的分類：(1)根據原子間形成共價鍵時共用電子對是否偏移(或根據形成共價鍵的原子是否屬于同種元素)分為極性鍵和非極性鍵；(2)根據形成共價鍵的原子軌道重疊方式的不同分為鍵和鍵；(3)根據形成共價鍵的共用電子對數(shù)的多少分為單鍵、雙鍵和叁鍵。4幾種常見晶體的結構特征是什么？答案(1)金剛石晶體：空間正四面體的網狀結構，其中每個碳原子與4個碳原子最近且距離相等，金剛石屬于原子晶體；(2)石墨晶體：平面層狀結構，其中每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為2個；(3)NaCl晶體：每個Na(Cl)周圍與它距離最近且相等的Cl(Na)有6個，每個Na周圍與它距離最近且相等的Na有12個，屬于離子晶體；(4)C

6、sCl晶體：每個Cs(Cl)周圍與它距離最近且相等Cl(Cs)有8個，屬于離子晶體；(5)干冰晶體：每個CO2分子周圍與它距離最近且相等CO2分子有12個，屬于分子晶體。能力對接能力對接考點一元素周期表中的重要規(guī)律及“位、構、性”的關系 常以原子序數(shù)、原子或離子半徑大小、離子氧化性或還原性強弱、物質的組成、元素位置及化合價、化合物的性質和結構推斷等為切入點進行考查?！镜淅?】 (2012江蘇，12)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子總數(shù)的3倍，Y原子的最外層只有2個電子，Z單質可制成半導體材料，W與X屬于同一主族。下列敘述正確的是()。A元素X的簡單氣

7、態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強B元素W的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z的弱C化合物YX、ZX2、WX3中化學鍵的類型相同D原子半徑的大小順序：rYrZrWrX解析短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內層電子總數(shù)的3倍，因此可確定X為氧元素；Y原子的最外層只有2個電子，且原子序數(shù)大于氧元素，則Y為Mg；Z單質可制成半導體材料，應為Si；W與X屬于同一主族，則W為S元素。氧的非金屬性強于硫的，故H2O的熱穩(wěn)定性強于H2S，A項正確；同周期S非金屬性強于Si，H2SO4的酸性強于H2SiO3，B項錯誤；MgO是離子化合物，存在離子鍵，SiO2、SO3屬于共價化合物，存在

8、共價鍵，C項錯誤；根據同周期、同主族元素原子的半徑大小的規(guī)律得出rMgrSirSrO，D項正確。答案AD【預測1】 (2012合肥第一次質量檢測)X、Y、Z、W為四種短周期元素，它們在周期表中位于連續(xù)的四個主族，如圖所示。Z元素原子核外K層與M層電子數(shù)相等。下列說法中正確的是()。AY元素最高價氧化物對應的水化物化學式為H3YO4BY最簡單氣態(tài)氫化物的水溶液顯弱堿性C原子半徑由小到大的順序為：XZYOC；根據同周期的電負性的遞變規(guī)律可知，C、N、O三種元素的電負性從大到小的順序是ONC。(3)元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，則其價電子構型為2s22p3，元素符號為N，其

9、基態(tài)氮原子的價電子排布式是2s22p3。(4)元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子即價電子構型為3d104s1，所以它的元素符號為Cu，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，其2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9)。答案(1)2(2)NOCONC(3)N2s22p3(4)Cu1s22s22p63s23p63d9(或Ar3d9) 1電負性的應用(1)判斷元素種類：一般來說，電負性1.8，為非金屬元素；電負性1.7時，形成離子鍵，兩元素電負性差值E(ns)，但書寫排布式時，應將(n1)d排在ns前。如Fe

10、：正 確 應 為 1 s22 s22 p63 s23 p63 d64 s2， 錯 誤 的 是1s22s22p63s23p64s23d6。4同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，稀有氣體元素的第一電離能最大，堿金屬元素的第一電離能最小。但要注意反常情況：同周期元素第A族的元素的第一電離能大于第A族元素的第一電離能，同周期元素第A族元素的第一電離能大于第A族元素的第一電離能，如：BeB，NO，MgAl，PS等?？键c三分子結構與性質 主要考查分子結構中鍵和鍵、配位鍵、鍵的極性、分子的極性、分子間氫鍵、雜化軌道理論、價層電子對互斥理論和分子的立體結構等?！镜淅?】 (2012高

11、考試題匯編)請按所給的要求，回答下列問題：(1)在銅錳氧化物的催化下，CO被氧化成CO2，HCHO被氧化成CO2和H2O。根據等電子體原理，CO分子的結構式為_。 H2O分子中O原子軌道的雜化類型為_。1 mol CO2中含有的鍵數(shù)目為_。2012江蘇，21(A)(2)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH )。甲醇分子內C原子的雜化方式為_，甲醇分子內的OCH鍵角_(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內的OCH鍵角。2012山東，32(4)(3)過渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18，則n_。CO與N2結構相似，CO分子內鍵與鍵個數(shù)

12、之比為_。2012山東，32(3)解析(1)CO和N2(直線形結構)互為等電子體，根據等電子體理論，可寫出CO的結構式為CO；H2O分子中O原子采取sp3雜化；CO2分子的結構式為O=C=O，雙鍵中1個鍵，1個鍵，故1 mol CO2中所含鍵的數(shù)目為26.021023。(2)甲醇分子內C的成鍵電子對為4，無孤電子對，雜化類型為sp3，甲醇分子內OCH鍵角接近10928，甲醛分子的空間結構為平面形，OCH鍵角接近120。(3)Ni有10個價電子，即配體CO提供8個電子(或4對孤電子對)故n4；CO中C和O為叁鍵，含有1個鍵、2個鍵。【預測3】 請按所給的要求，回答下列問題：(1)肼(N2H4)分

13、子可視為NH3分子中的一個氫原子被NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間構型是_；N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是_。肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 038.7 kJmol1，若該反應中有4 mol NH鍵斷裂，則形成的鍵有_mol。肼能與硫酸反應生成N2H6SO4。N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4的晶體內不存在_(填標號)。a離子鍵 b共價鍵c配位鍵 d范德華力(3)H可與H2O形成H3O，H3O中O原子采用_雜化。H3O中HOH鍵角比H2O中HOH鍵角大，原因為_。解析(1)NH

14、3的空間構型是三角錐形，N2H4分子可看作兩個NH3分子脫去一個H2分子所得，氮原子采用sp3雜化方式結合。1 mol N2中含有2 mol 鍵，4 mol NH鍵斷裂即有1 mol N2H4反應，生成1.5 mol N2，則形成3 mol 鍵。硫酸銨晶體是離子晶體，則N2H6SO4晶體也是離子晶體，內部不含有范德華力。1鍵和鍵數(shù)目的判斷共價單鍵均為鍵；共價雙鍵有一個鍵和一個鍵；共價叁鍵有一個鍵和兩個鍵。2雜化軌道理論(1)雜化軌道理論要點：只有能量相近的原子軌道才能進行雜化，雜化軌道能量相同；雜化前后軌道總數(shù)不變；雜化軌道只能用于形成鍵或用來容納未參與成鍵的孤電子對，不能用于形成鍵。(2)常

15、見的雜化軌道類型與分子構型的關系：雜化軌道類型雜化軌道構型雜化軌道夾角分子、離子構型示例sp直線形180直線形CO2BeCl2HgCl2sp2平面三角形120平面三角形BF3BCl3CH2Osp3正四面體形10928正四面體形CH4CCl4NH三角錐形NH3V形H2OH2S(3)判斷雜化軌道類型的一般方法：看中心原子有沒有形成雙鍵或叁鍵，如果有1個叁鍵，則其中有2個鍵，是sp雜化；如果有1個雙鍵，則其中有1個鍵，是sp2雜化；如果全部是單鍵，則是sp3雜化。雜化軌道數(shù)等于中心原子的孤對電子對數(shù)與相連的其他原子個數(shù)之和。若和為2，則中心原子sp雜化；若和為3，則中心原子sp2雜化；若和為4，則中

16、心原子sp3雜化。如NH3，N原子有1對孤電子對，另外與3個氫原子成鍵，所以為134，為sp3雜化；再如CO2，C原子沒有孤電子對，與2個氧原子成鍵，所以為022，為sp雜化。(2)幾種分子或離子的立體構型分子或離子中心原子的孤電子對數(shù)分子或離子的價層電子對數(shù)分子或離子的立體構型名稱CO202直線形SO213V形續(xù)表5分子極性的判斷(1)完全由非極性鍵結合而成的分子是非極性分子(O3除外)；(2)由極性鍵結合而成的非對稱型分子一般是極性分子；(3)由極性鍵結合而成的完全對稱型分子為非極性分子；(4)對于ABn型分子，若中心原子A化合價的絕對值等于該元素原子最外層電子數(shù)，則為非極性分子，否則為極

17、性分子。6氫鍵對物質性質的影響(1)溶質分子和溶劑分子間形成氫鍵，溶解度驟增，如氨氣極易溶于水；(2)分子間氫鍵的存在，使物質的熔、沸點升高；(3)有些有機物分子可形成分子內氫鍵，此時的氫鍵不能使物質的溶、沸點升高。7相似相溶原理(1)極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑。(2)溶質與溶劑結構相似，溶解度較大。 考點四晶體結構與性質 主要考查常見晶體的結構特點、晶體類型和微粒間作用力強弱對物質性質的影響以及有關晶體的計算等?！镜淅?】 (1)2012全國，27(1)(4)原子序數(shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍；b和d的A2B型氫化物均為

18、V形分子，c的1價離子比e的1價離子少8個電子。元素a為_；c為_。由這些元素形成的雙原子分子為_。由這些元素形成的三原子分子中，分子的空間結構屬于直線形的是_，非直線形的是_。(寫2種)這些元素的單質或由他們形成的AB型化合物中，其晶體類型屬于原子晶體的是_，離子晶體的是_，金屬晶體的是_，分子晶體的是_。(每空填一種)(2)2011安徽，25W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)變化如圖所示。已知W的一種核素的質量數(shù)為18，中子數(shù)為10；X和Ne原子的核外電子數(shù)相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大。X位于元素周期表中第_周期第_族；W

19、的基態(tài)原子核外有_個未成對電子。X的單質和Y的單質相比，熔點較高的是_(寫化學式 ) ； Z 的 氣 態(tài) 氫 化 物 和 溴 化 氫 相 比 ， 較 穩(wěn) 定 的 是_(寫化學式)?！绢A測4】 (2012合肥二模，25)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其原子序數(shù)依次增大。X元素的一種核素的質量數(shù)為12，中子數(shù)為6；Y元素是動植物生長不可缺少的、構成蛋白質的重要組成元素；Z的基態(tài)原子核外9個軌道上填充了電子，且核外有2個未成對電子，與X不同族；W是一種常見元素，可以形成3種氧化物，其中一種氧化物是具有磁性的黑色晶體。(1)常溫常壓下Z單質是_晶體(填類型)，微粒間通過_形成晶體(填

20、微粒間相互作用的類型)。Y2分子中存在鍵和鍵個數(shù)之比為_。(2)XH和YH屬于極性共價鍵，其中極性較強的鍵是_(X、Y用元素符號表示)。X的第一電離能比Y的_(填“大”或“小”)。(3)寫出X單質與Z的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液反應的化學方程式_。(4)W的基態(tài)原子的最外層電子排布式為_。(5)已知一種Y4分子結構如圖所示：斷裂1 mol YY吸收167 kJ的熱量，生成1 mol YY放出942 kJ熱量。試寫出由Y4氣態(tài)分子變成Y2氣態(tài)分子的熱化學方程式_。 解析X是C元素，Y是N元素，Z是S元素，W是Fe元素。(1)硫單質是分子晶體；N2中有NN，其中有1個鍵、2個鍵。(2)CH鍵

21、和NH鍵極性較強的是NH鍵。C的第一電離能比N的小。(3)C與濃H2SO4加熱時反應生成CO2、SO2和H2O。(4)Fe基態(tài)原子最外層電子排布式為3d64s2。(5)N4(g)=2N2(g)H(16769422)kJmol1882 kJmol1。1晶體類型的判定方法(1)據各類晶體的概念判斷，即根據構成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進行判斷。如由分子通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于原子晶體；由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體，由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵構成的晶體屬于金屬晶體，或由金屬原子構成的晶體屬于金屬晶體。(2)據各類晶體的特征性質判

22、斷：如低熔沸點的化合物屬于分子晶體；熔沸點較高，且在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導電的化合物屬于離子晶體；熔沸點很高，不導電，不溶于一般溶劑的物質屬于原子晶體；晶體能導電、傳熱、具有延展性的物質屬于金屬晶體。2晶體熔、沸點高低的比較(1)不同類型晶體的熔、沸點高低一般規(guī)律：原子晶體離子晶體分子晶體；金屬晶體的熔、沸點差別很大，如鎢、鉑等沸點很高，汞、銫等熔、沸點很低。(2)原子晶體：由共價鍵形成的原子晶體中，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔、沸點越高。如熔點：金剛石碳化硅硅。 (3)離子晶體：一般地說，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子間的作用力就越強，其離子晶體的熔、沸點就越高

23、，如熔點：MgOMgCl2NaClCsCl。(4)分子晶體：分子間作用力越大，物質的熔、沸點就越高；具有氫鍵的分子晶體熔、沸點反常的高。如H2OH2TeH2SeH2S。組成和結構相似的分子，相對分子質量越大，其晶體熔、沸點就越高，如SnH4GeH4SiH4CH4。組成和結構不相似的物質(相對分子質量相近)，分子的極性越大，其晶體的熔、沸點越高，如CON2，CH3OHCH3CH3。(5)金屬晶體：金屬離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，則金屬鍵越強，金屬晶體熔、沸點就越高，如熔、沸點：NaMgrYrZrWrQC離子Y2和Z3的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同D元素W的最高價氧化物對應的水化物的酸性比Q的強解析由短周期的元素周期表可推出的元素為X：N、Y：O、Z：Al、W：S、Q：Cl。A.元素N、Al為主族元素，它們的最高正化合價等于其主族序數(shù)，A項正確；同周期元素原子半徑從左到右依次減小、同主族從上到下依次增大得出其原子半徑為：rAl rSrClrNrO，B項錯誤；離子O2和Al3都為10電子微粒，核外電子數(shù)和電子層數(shù)都相同，C項錯誤；元素S最高價氧化物對應的水化物H2SO4的酸性比元素Cl最高價氧化物對應的水化物HClO4的酸性弱，D項錯誤。答案A該題以“短周期元素在元素周期表中的相對位置”為載體，推測出各元素，然后根據元素周期律分析表中各元素性質和相應原子結構。